תכנון מבנים לשילוב של שדרוגים טכנולוגיים עתידיים

עיצוב תכנון עתידי-קראי

תכנון מבנים אשר להתאים בחסד שדרוגים טכנולוגיים עתידיים הוא כבר לא מותרות - זה הכרחי אסטרטגי בעולם שבו חומרה, תוכנה וציפיות משתמשים להתפתח בקצב מאיץ.בניינים המנחים עצמם לתוך פריסות קשיחות תשתיות קבועות להפוך מיושנות במהירות, הדורשות רטרוטיבות יקרות או הרס מוקדם של ארכיטקטים מתקדמים, מהנדסים ומנהלי מתקן, ולכן הם מאמצים עקרונות של עיצוב גמיש המאפשרים, כדי להתאים את דרישות הפיתוח של מרכזיות, או פיתוח ארגוניות, או פיתוח מוקדם יותר, או פיתוח נתונים תפעוליים, או פיתוח מוקדם יותר, או פיתוח מוקדם יותר, או פיתוח מוקדם יותר, או פיתוח מערכות ניהוליים.

עקרונות מרכזיים של עיצוב גמיש

יצירת בניין שיכול להתפתח עם טכנולוגיה דורשת יותר מאשר רק לעזוב את התוספת בקירות.זה דורש יישום שיטתי של אסטרטגיות עיצוב כי עדיפות מודולריות, נגישות, קנה מידה, ו אדמוניות. עקרונות אלה נמשכים מעשרות שנים של שיעורים במתקנים תעשייתיים, מרכזי נתונים, ומבנים מסחריים בעלי ביצועים גבוהים.

עיצוב מודולרי

עיצוב מודולרי מפריד בניין לתוך דיסקרטי, רכיבים ניתנים לשינוי שניתן להוסיף, להסיר או לתקן באופן עצמאי.גישה זו נראית ביותר במרכזי נתונים, שבו pods בשרתים מראש מראש ניתן לקיבולת בקנה מידה ללא שינויים מבניים.עם זאת, אותם יחידות לוגיקה חל על חללי בניין, שבו מערכות קיר מרופדות ולהגדיל את רצפות הגישה מאפשרות שינוי מהיר של מבנה מודולרי, גם על ידי תהליכי בנייה סטנדרטיים, לאחר מכן, כדי לשפר את תהליכי בקרת זמן של מערכת בקרת איכות זמן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, כדי להפחית את תהליכי בקרה סטנדרטית של מערכת ניהולית של מערכת ניהולית של מערכת ניהולית של מערכת ניהולית של מערכת ניהולית של מערכת ניהולית של מערכת ניהולית של תאים חשמליים.

רכיבי עיצוב מרכזיים התומכים במודולריות כוללים:

(ב) ,0 , 000 , 000 , 000 , 000 , 000 , 000 , 000 , 000 , 000 ; ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
(ב) ,0) מערכות חלוקה בלתי צפויות (FLT:1) שאינן דורשות מעיקת תשתית מעל פני השטח
(ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
(FLT:0) מערכות מכניות עם חיבורי Plug-and-playsalFLT:1 כגון קווי קירור מהירים ומערכות חשמל קוויות

תשתיות נגישות

אפילו הטכנולוגיה המתקדמת ביותר היא חסרת תועלת אם הצוותים חייבים לקרוע קירות כדי להחליף כבל או להוסיף תשתית מבוססת חשמל.גישה מאפשר לכל המסלולים הקריטיים - כוח, נתונים, קירור, מים - ממוקמים בחללים קלים להגיע ולשנות.שתי האסטרטגיות הנפוצות ביותר עולות רצפות גישה ושפלות תקרה ללא לוחות גישה לרשת.

טכניקות נוספות כוללות:

(ב) ,0) ,מגשים כבלים וגביש הסולם (ה-1) שהותקנו מעל תקרות טיפת נגישות ומינוי להתרחבות עתידית.
(ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
מסדרונות ההגדלה (FLT:0) 1 מאחורי חדרים גדולים שמאפשרים לעובדים לעבוד ללא כניסה לאזורים נקיים
(ב) ,0) ,Use of Quick Disconnect Fitsved1) על כל חיבורים מכניים וחשמליים

סקלאלה ו Redundancy

בניין עתידי אינו רק מקום לשדרג אחד - יש לו את היכולת להתמודד עם דורות רבים של טכנולוגיה.זה אומר oversizing תמיכה מבנית, יכולת חשמל ויכולת מכנית בשלב ההשקעה הראשוני ולא לחכות עד שנסיגה הופכת להכרחית. לדוגמה, סלבס שנועד לתמוך 100 פאונד רגל מרובע עשוי להיראות הולם עבור ריהוט המשרד של היום, אבל מערכות אחסון אוטומטיות עתידיות או תחנות טעינה יכול לדרוש תוספת של כ-4,000 קילו, אך עשוי להפוך את המתקן מאוחר יותר, באופן משמעותי, אם הוא עשוי להיות מהפך באופן משמעותי, באופן משמעותי, באופן קבוע, באופן קבוע, באופן קבוע, אם הוא מסוגל להפוך את התקני אחסון, באופן משמעותי, פחות מנקה, פחות, אם הוא עשוי להיות בעל מבנה של פחות.

Redundancy ממלא תפקיד: תכנון עבור N+1 או 2N תצורה של כוח קירור מבטיח כי מערכות ניתן לסגור עבור תחזוקה או שדרוגים ללא להפריע פעולות.בניינים מודרניים רבים משלבים "מסדרון טכנולוגי" ייעודי העובר אנכי דרך הליבה ומתחבר לכל קומה, מתן דרכי מירוץ עבור סיבים עתידיים, נחושת, ואפילו קווי דלק מימן.

שיקולים טכנולוגיים בעיצוב

הבנת המסלול הסביר של האבולוציה הטכנולוגית היא קשה אך חיונית, בעוד שאף אחד לא יכול לחזות כל חידוש, כמה מגמות כמעט בטוח להמשיך: הגדלת צפיפות הכוח בציוד IT, ההתפשטות של האינטרנט של הדברים, המעבר לאנרגיה מתחדשת ומיקרו-צמחונים, ושילוב של בינה מלאכותית במערכות ניהול בנייה.

מערכות חשמל ונתונים

מערכות חשמל חייבות להיות מיועדות להתמודד עם עומסים כלליים גבוהים יותר ואת הדרישות הספציפיות של ציוד דיגיטלי.תקני מרכז נתונים כגון קריטריונים סיווג Tier של המכון Tier של המכון, אבל משרדים ובניינים מוסדיים הם גם לראות צמיחה מהירה בצריכת חשמל לכל קוהור רגל.דבד כוח עבור מחשבים ניידים ומוניטורים עכשיו הוא משלים על ידי תחנות טעינה למכשירים ניידים, כלי רכב חשמליים במתקני חניה, וגיבוי חירום עבור עבודות חירום עבור סוללות קריטיות.

אסטרטגיות מומלצות לתשתית של כוח ונתונים עתידיים:

(FLT:0) Install Redundant BuswaysFIRLT:1 עם שקעים כל 4-6 מטרים לאורך מסדרונות, המאפשר ציוד חדש להיות נוסף ללא תוספות.
(ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
(FLT:0)Plan for 230/400V הפצה של תפוצה 1) כדי להפחית את הירידה במתח ולאפשר צפיפות כוח גבוהה יותר מבלי לדרוש ממתפי פעולה.
(FLT:0) לכלול מירוץ נמוך ומורכב של מערכות ניהול בנייה, בקרת גישה וחיישנים IoT
(FLT:0) תיבות של ריצוף ציין: 1 (איור 1:0) אשר יכול להכיל הן את הכוח והן את הנתונים (למשל, קוממפוסקופ או פנפיט משולב תיבות) עם כיסויים מדורגים עבור עומסי גלגול כבדים.

סקביליה חלת גם על כוח גיבוי.מערכות אספקת חשמל בלתי ניתנות להפעלה (UPS), ומאפשרות למודולים נוספים של סוללות להתווסף מבלי לסגור את המערכת כולה.מתקנים מודרניים רבים מותקנים אחסון סוללות ליתיום-יון שיכול לשמש גם כח גיבוי וגם כחלק מתוכנית גיבוי.

אינטגרציה חכמה

המהפכה של הבניין החכם דורשת כי תשתיות יוכלו לתמוך ברשת של חיישנים, אקטוטורים ומערכות בקרה.מעצבים חייבים לשקול את המיקום של נקודות גישה אלחוטיות, הצורך בכוח על פני Ethernet (PoE) להפעיל מכשירים ללא חיבורים חשמליים נפרדים, ואת היכולת לשלב פרוטוקולים מגוונים כגון BAC, Modbus, ו- MQTT. רשת תקרה נגישה עם סולם ייעודי עבור כבל נמוך קנונית יכולה גם להפחית את מרכזי עבור שרתי שדה תעופה או מרכזי.

טיפים ליישום מפתח:

(ב) ,0) רוץ ממול כל קומה לחדר השרת המרכזי של בית הספר 1:1 עבור סיבים עתידיים או עמוד אחורי נחושת
(FLT:0) חיישן החיישן עולה מסלולים 1FLT: בתקרה במרווחים קבועים (למשל, כל 25 רגל) כדי לאפשר פריסה מהירה של דיקור, אור, טמפרטורה וחיישנים CO2
(ב) ,0) לספק שני מזון חשמל ל- 1 (ב) לכל חדר תקשורת: אחד רגיל ומקרי חירום / הגשמה /
(FLT:0) השתמש בפרוטוקול זמן רב-שנתי של זמן-בנייה (FLT):1 (לדוגמה, פרוטוקול זמן זהירות) כדי לתאם את מכשירי IoT

טכנולוגיות בר קיימא

שדרוגים טכנולוגיים עתידיים יהיו בהכרח יותר אנרגיה מתחדשת, כלי רכב חשמליים (EV) טעינה, אחסון אנרגיה.עיצוב עבור אלה עכשיו - גם אם הם לא מותקנים באופן מיידי - ממריצים יקרים ומשבשים את יכולת ה- Structural עבור לוחות סולאריים (העומס לפחות 20 psf עבור מערכות מלוטשות, בתוספת conduits to inverters) ומרחב עבור חדר סוללה או של תאים חדשים, אשר עשויים להיות מתוקף, כמו גם עבור תאים חשמליים, כלומר, כמו גם עבור תאים מסחריים, כלומר, כמו גם עבור תאים מסחריים, כלומר, כמו גם אם הם מאפשרים, כמו גם עבור תאים חשמליים, כלומר, כמו גם עבור שטח, כגון:

חומרים ושיטות בנייה

חומרים מתקדמים התומכים באינטגרציה טכנולוגית

הבחירה של חומרי מבני וסיום יכולה להשפיע ישירות על יכולת הבנייה להתאים שדרוגים טכנולוגיים.לדוגמה, צבעים מוליכים או בטון התנהגותי ניתן להשתמש כדי ליצור מגן אלקטרומגנטי או להעביר אותות נמוכים ללא היסוס.שלב חומרים להחלפה בשלב זה סופגים ושחרור אנרגיה תרמית יכול להפחית עומסי קירור שיא, ומאפשר מערכות HVAC להישאר קטנות יותר ומודולריות יותר.

חלונות חכמים שיכולים לשלוט בהעברת אור וחום הם דוגמה נוספת: הם מפחיתים את הצורך בעיוורים ממונעים וניתן לשלב במערכת ההשמדה האוטומטית של הבניין.

המונחים: Modular Components

בנייה מודולרית אינה מוגבלת למרכזי נתונים. חלקי בניין שלמים (עמודי חדר, חדרים מכניים, אפילו משרדים) ניתן לבצע במפעל עם כל תשתית טכנולוגיה שהותקנה מראש.מודולים אלה מופצים באתר, צמצום פסולת הבנייה ולהבטיח כי מערכות הטכנולוגיה נבדקות לפני ההגעה. לדוגמה, חדר מכני מודולרי יכול להיות בנוי עם משותק אדום, ובקרות המאפשרות חום מאוחר יותר או צינורות אוויריים עתידיים.

יתרונות עיצוב עתידי-Ready

חיסכון בעלויות

בעוד העלות העליונה של עיצוב גמיש יכול להיות גבוה 5-10% מאשר גישה קונבנציונלית, ניתוח עלות מחזור החיים מראה באופן עקבי כי החזרה על ההשקעה היא גבוהה. A 2020 מחקר על ידי מדריך עיצוב בניין העולמי (WBDG) מצא כי מבנים שנועדו להתאים יכול להפחית את העלות הכוללת עלות הבעלות על 30% מעל 30 שנה, בעיקר באמצעות מניעת הריסת והוצאות רטרופיטפיט. לדוגמה, בית ספר המעוצב עם רצפות וחומות מודולריות יכול להיות מבוטח יותר מחסומיות יותר מחסומי, ולא לחסוך ימים ולא להעביר מיליונים בחודשים, ולא להגדיל את עלויות פרודוקטיביות אבודות.

יעילות תפעול

מבנים עתידיים מוכנים יותר קל לשמור ולפעול.תשתית נגישה מפחיתה את הזמן שבו הציוד צריך לתקן או להחליף.מערכות סקאלהפול אומר כי צוות מתקני יכול להוסיף יכולת באופן מצטבר, התאמת השקעות לביקוש בפועל ולא יותר מאשר בניית פיקוח בנייה חכם משולבת מההתחלה לאפשר תחזוקה ואופטימיזציה של אנרגיה, צמצום הוצאות תפעוליות נוספות.

אחריות סביבתית

עיצוב מותאם הוא בר קיימא מטבעו כי זה מפחית פסולת חומרית משיפוץ מוקדם והריסה. מבנים שיכולים להכיל לוחות סולאריים, אחסון אנרגיה, ומשדרגות HVAC יעילות לתרום למטרות הפחתה פחמן. יתר על כן, מבנים גמישים יכולים להתפתח לבניינים ירוקים ביצועים גבוהים כמו טכנולוגיות לשפר - לדוגמה, הוספת חלונות אלקטרו-כרומוזומיים או משאבות חום מקור קרקעיים ללא שינויים מבניים גדולים.

שוק וערך Resale

בשוק הנדל"ן המסחרי התחרותי, בניין שיכול לתמוך בטכנולוגיה האחרונה פקודות שכר דירה גבוה יותר ומושך דיירים פרימיום. A "plug-and-play" שטח משרדים המאפשר לסוחרים להתאים אישית את תוכנית הרצפה שלהם עם הפרעה מינימלית הוא נקודת מכירה משמעותית. בדומה, ספקי מרכזי נתונים מעריכים מתקנים שיכולים לדרג את כוח ודחיסות קירור ללא להפריע לפעילות בעתיד.

מחקרים בנושא פעולה

(FLT:0) The EdgeveFLT:1 (Amsterdam) הוא אחד מבני המשרד החכם ביותר בעולם.העיצוב שלו משלב רצפת גישה מוגדלה לאורך כל 10 קומות, ומאפשר חופש מוחלט להפצת אוויר מתחת לקרקע וקנוניה נתונים.כל מתקן אור בבניין מחובר באמצעות Power-Ethernet, המאפשר שליטה אישית וחיסכון באנרגיה.

(FLT:0) קמפוס Redmond של Microsoft של Microsoft (Washington) עבר שיפוץ מסיבי החל בשנת 2019 כי הדגיש גמישות.הקמפוס משתמש בגישה "kit of Part": רשתות מבניות סטנדרטיות, גבהים אחידים ותשתיות מותאמות מוקדמת של שירותים לאורך כל המבנים.מערכות מכניות נועדו כך שניתן להוסיף יכולת קירור נוספת על ידי התקעות במצרים קיימים, ומרחבי בנייה מינימליים, בין משרדיים פתוחים, לבין אזורי בנייה מינימליים.

אתגרים ופתרונות

השקעות נוספות

ההתנגדות הנפוצה ביותר לתכנון עתידי עולה.עם זאת, אסטרטגיות רבות דורשות רק עלייה צנועה.לדוגמה, מעל פני הטרנספורמציה על ידי 50% עלולות לעלות 10% נוספים, אך חוסך את עלות של מתקן משתנה נפרד מאוחר יותר.מודל עלות מחזור החיים צריך להיות מוצג לבעלי כדי להוכיח את הערך הנוכחי הנקי של מנגנונים מימון.

גדרות סליחות

לעתים קרובות קודי בנייה מתגרים מאחורי הטכנולוגיה.חלק מהסמכות השיפוטיות דורשות מחסניות מאוגדות אש עבור חללים חשמליים מסוימים שהופכים את התצורה מודולרית להגדרה מחדש קשה.לחזק את פקידי הקוד מוקדם בתכנון יכולים להבטיח פתרונות תאימות חלופיים, כגון שימוש בציפוי אינפואנטים או מערכות מתפזרות במגש כבלים.בנוסף, מעצבים צריכים לשלב גמישות בתוך כוונת הקוד – לדוגמה, מתן מרחבים חסימים בתוואי ולא למלא מגבלות.

תכנון לא ידוע

אף אחד לא יכול לחזות כל טכנולוגיה שתצא.הגישה הטובה ביותר היא לבנות יכולת גנרית ככל האפשר תוך שמירה על מודעות תקציבית. השתמש בגדלים משותפים של conduit (למשל, 4 אינץ' עבור מאכילים גדולים, 2 אינץ' עבור ריצות סניף) שיכול להכיל את הכבלים העבים הצפויים ביותר ב-20 השנים הבאות.com- לספק מרחב פיזי לציודים עתידיים בחדרים מכניים ובגג.

מסקנה

קצב השינוי הטכנולוגי בסביבה הבנויה אינו מראה סימן להאטה.בניות שעוצבו עם מערכות מודולריות, תשתיות נגישות, כוח / נתונים מדרגיים, וחומרים חכמים ימשיכו לשרת את הדיירים שלהם ביעילות במשך עשרות שנים, בעוד מבנים נוקשים הופכים לחובה יקרה על ידי אימוץ עקרונות אלה מן העיצובים המושגיים המוקדמים, אדריכלים ומהנדסים יכולים לספק מתקנים שלא רק לענות על צרכיהם של היום, אלא מוכנים לחידושים עתידיים של העולם לא פתור יותר מאשר שדרוג גבוה יותר מאשר שדרוג.

לקריאה נוספת על ניתוח עלות-תועלת של מבנים מתאימים, המכון הלאומי של בניית מדעי בניין מדריך עיצוב שלם (https: www.wbdg.org / עיצוב-אובייקטיבי / זול) מספק משאבים מקיפים, ואת הדו"ח של המכון הר רוקי על מערכות חשמל גמישות) (https: .org / חשמל-gelectric-gal-gical-upable-Builds) מציע אסטרטגיות אחסון מתחדשים.